4 检测效果分析与研究
为了查明柳林和张庄~窑湾两险工段截渗墙墙体的施工质量,采用探地雷达法和测压管水位观测法对这两段截渗墙工程进行了检测效果研究。
4.1 探地雷达检测方法及其效果分析
现场检测试验分为两次进行的。测线沿截渗墙轴线布设并适当布设横断面,对存在异常情况的堤段,做了加密和重复探测,张庄~窑湾段测线长度为2000m,柳林段测线长度为1600m,两处共计布置测线长度为3600m.
本次测试采用的是美国GSSI公司生产的SIR-10型探地雷达仪,选用天线的中心频率为100MHz和500MHz,主要采用连续测量方式进行测试。在参数设置时,电磁波传播速度为0.1m/ns,增益为5点增益,窗口为200ns和120ns两种。
波形规则均匀的,这表明墙体是完整连续且较密实,这是在施工有截渗墙的部位测试的情况。图波形不规则,出现高亮点的部位表示含水量较大且土质比较疏松,局部有裂缝,这是在没有施工无截渗墙的部位测试的坝体情况。
通过探地雷达对张庄~窑湾险工段的测试结果为:墙体的连续性和完整性较好,只有极少数个别桩体垂直度较差,略偏离墙体轴线,但不影响墙体的连续性和完整性。墙体对周边坝体的疏松土体有明显的改善,某些堤段的改善范围可达1~2m,试验剖面上墙体厚度约为25cm.对柳林险工段的测试结果为:大堤经过水泥土截渗墙处理后,该段的密实程度具有明显的提高,墙体总体上其连续性和完整性较好,但在桩号24+880~24+870(距起点270m~280m)和桩号24+590~24+580(距起点560m~570m)两处墙体局部连续性和完整性较差,后来已进行了重新施工。
4.2 测压管水位观测法及其效果分析
为进一步检验水泥土截渗墙的防渗效果,在张庄~窑湾险工段布置了三个断面测压管,其断面位置分别在44+320、44+070、43+570.测压管每断面有两孔,分别在截渗墙两侧1.0m处。
根据水位观测记录,堤内外水位差0.58~1.12m时,在没有施工的截渗墙断面两测压管的水头差为0~1cm,而有截渗墙的断面两测压管水头差为22.0~48.0cm,并且两测压管水头差随河水位上涨而增大。
无论是非汛期还是汛期,截渗墙上下游水位差远大于无截渗墙时的上下游水位差,从而可说明水泥土截渗墙具有明显的截渗效果。
假设大坝为均匀质土坝,利用巴普洛夫斯基经典解法,根据测压管水位观测资料,经过计算可得44+320、44+070、43+570断面截渗墙体的渗透系数分别为1.02×10-6cm/s、1.58×10-6cm/s、1.78×10-6cm/s.由此可见,水泥土截渗墙具有明显的截渗效果,满足了设计要求。
5 结语
首次选定了多头小直径水泥土深层搅拌桩截渗墙方案用于解决张庄~窑湾和柳林两险工段堤坝渗漏问题。在正式施工之前,通过做截渗围井试验和生产性试验进行了论证,结果表明该方案是可行的。
施工完工后使用探地雷达和埋设测压管进行检测计算表明:通过探地雷达分析表明两段墙体的连续性和完整性较好,只有极少数个别桩体垂直度较差,略偏离墙体轴线,但不影响整个墙体的连续性和完整性,墙体对周边坝体的疏松土体有明显的改善;通过截渗墙施工前后断面两测压管水头差和渗透系数的计算分析与对比,也说明了这两段所施工的水泥土截渗墙具有明显的截渗效果,满足了设计和实际的需要。(考试大编辑整理)